如何解决重叠隧道施工中的技术难题

深圳地铁老街-大剧院区间隧道设计由单洞双层结构过渡为双洞平行结构,过渡段为长距离的双洞重叠隧道,采用浅埋暗挖法施工.通过科研和工程实施,解决了施工中遇到的许多新的技术难题,总结了施工中的处理方法.     

超大断面隧道变截面段施工技术研究北大核心

壁板坡特长隧道是沪昆客专全线控制性工程之一,该隧道采用合分修设计,合修过渡到分修由四个依次扩大的断面构成,均为超大断面。合分修过渡段施工面临跨度大、断面高、变截面等难点,隧道开挖、衬砌作业等与普通隧道有差别。本文根据壁板坡隧道合分修段施工实践,介绍了超大断面变截面施工过程中的总体施工方案、开挖方法、初期支护以及变截面二次衬砌施工等,总结了超大断面隧道变截面施工的技术要点。     

超大断面隧道变截面段施工技术研究

壁板坡特长隧道是沪昆客专全线控制性工程之一,该隧道采用合分修设计,合修过渡到分修由四个依次扩大的断面构成,均为超大断面。合分修过渡段施工面临跨度大、断面高、变截面等难点,隧道开挖、衬砌作业等与普通隧道有差别。本文根据壁板坡隧道合分修段施工实践,介绍了超大断面变截面施工过程中的总体施工方案、开挖方法、初期支护以及变截面二次衬砌施工等,总结了超大断面隧道变截面施工的技术要点。     

石板山隧道衬砌施工技术

石太客运专线石板山隧道前长7505m，位于R=12000m曲线上，线间距由4.96m渐变至4.6m，断面变化处采用顺接过渡，设计为单洞双线隧道，是全线贯通的控制工程之一。通过对石板山隧道进口段衬砌施工实践，着重阐述衬砌各分项工程施工工艺和控制措施。     

新建铁路特长隧道单洞、双洞方案研究

研究目的:新建双线铁路时,按照规范要求,特长隧道采用单洞还是双洞,亦即采用合修或分修,需要在方案研究和勘察设计阶段进行综合比较确定。本文通过调研总结我国特长隧道的发展情况和国外特长隧道的相关情况,分析论证单洞、双洞的优缺点,提出特长隧道选用单洞、双洞的建议,并提出比较分析项目的量化评价方法,期望对特长隧道密集项目选择单洞、双洞起到抛砖引玉的作用。研究结论:(1)特长隧道单洞或双洞方案选择时,长度20 km以下的隧道,采用钻爆法施工时以单洞双线为主,采用TBM或盾构施工时宜进行单洞或双洞比选; 20 km以上的特长隧道,需综合考虑地形地质条件、线路条件、施工方法、施工组织、运营与防灾救援工程设置等因素,进行单洞、双洞、单洞加平导、部分双洞等方案比较,合理确定隧道方案;(2)需建立单洞、双洞方案量化比较的标准方法;(3)本研究成果可为控制线路的隧道工程方案决策过程提供参考。     

地铁双层隧道试验研究

本文介绍了深圳地铁1号线罗湖－大剧院段单洞双层矿山隧道设计。认为在地质条件相对较好的情况下，采用重叠道设计可以减少对繁华市区建筑基础的影响，而单洞双层隧道较易保证施工安全和控制地表下沉量。先施工上洞比先施工下洞的地表沉降要小得多。开挖经二洞室时，先施工的衬砌有沿着两洞室中心线的连线方向向上的卸载过程。卸载对非上下重叠隧道的衬砌不利，单洞双层隧道直墙部分所受拉力较大。单洞双层隧道直墙墙脚应加大拱脚。开挖前应进行围岩预加固，加固拱圈脚必须有竖向锚杆支撑。     

变截面二衬台车“一车多用”施工技术

采用变截面多用衬砌台车实现了"一车多用",能及时有效地进行动态支护施工,大大加快了二衬施工进度,解决了隧道施工安全步距问题。针对鹰鹞山隧道由于有标准段、风机段、锚段、下锚段,导致净空断面变换频繁,采用常规衬砌台车弊端较多的情况,进行了适合单线特长隧道变截面多用衬砌台车的研究及动态支护设计。该施工技术方便、快捷,适合隧道断面变换频繁施工,对同类工程具有一定的参考和借鉴意义。     

旗号岭隧道大跨度变截面衬砌台车设计、制造与应用

通过旗号岭隧道大跨度变截面混凝土衬砌施工 ,介绍变截面衬砌台车的设计 ,制造与应用 ,主要涉及到大跨变截面衬砌台车方案设计、拱形整体门架技术、附着式拱架技术、双大梁结构技术、万能杆件等综合技术的应用和衬砌台车工程使用效果等。     

复杂环境条件下单双线隧道过渡段方案研究

隧道建设在考虑铁路远期建设需求情况下,需要为远期工程建设预留条件,特别是在车站附近,道岔、渡线较多,线路线间距复杂,该段落隧道工程常会遇到单双线隧道结构过渡情况。隧道单双线过渡段结构形式较为复杂,利用特殊断面使隧道由单洞双线与双洞单线进行过渡,其常用方案有直接过渡和连拱隧道逐步过渡两种方案,需要结合具体条件进行合理选择。本研究针对南庄岭隧道地质条件、断面跨度、施工难度、运营养护条件等因素,结合连拱隧道与大断面结构过渡方案采用有限元分析方法在经济性、施工便捷性及工期、受力角度进行方案比选,以合理确定隧道DK89+767～DK89+806段结构形式及施工方案。     

自锚悬索桥异型主塔悬臂模板施工技术

南京长江隧道工程江心洲右汉大桥设计为独塔自锚式悬索桥，其主塔截面外轮廓是由多段凹圆弧、凸圆弧及过渡小圆弧围成的变截面，截面圆弧随着高度变化其自身曲率连续不规则变化。通过对异型截面主塔的施工实践，着重阐述悬臂模板对异型截面主塔施工的适用性及其施工工艺和控制措施。     

客运专线隧道断面方案研究和优化设计

研究目的:客运专线铁路隧道的建设在我国尚属首次,其断面选型和结构设计无成熟经验可以参考,原设计的时速250 km客运专线隧道衬砌断面和时速350 km客运专线隧道衬砌断面有不足之处。为满足客运专线隧道建设的需要,需要对客运专线隧道断面形式和结构进行优化设计研究。研究方法:广泛调研国外高速铁路隧道设计方案和施工经验,从隧道结构受力条件、排水系统布设及工程量大小等方面进行多方案比选研究。研究结果:合理选定了时速250 km客运专线隧道衬砌断面和时速350 km客运专线隧道衬砌断面形式,进一步优化了衬砌结构设计。研究结论:通过客运专线隧道断面研究和优化设计工作,克服了原设计客运专线铁路隧道衬砌断面的缺点。优化后的隧道衬砌断面具有受力更加合理、救援通道的使用更加方便、减少了隧道断面工程数量等优点。     

新中梁山隧道大跨可调断面衬砌台车设计与应用

根据大跨可调断面衬砌台车在成渝客专新中梁山隧道施工中的应用情况,介绍了在隧道施工中,遇到衬砌断面变化频繁、断面尺寸变化较大、工期紧张的情况下,进行二次衬砌施工时,如何从衬砌台车的设计与使用上减少洞内施工的干扰,节约成本,缩短工期,确保施工安全。     

基于施工通道和复合衬砌的断面转换施工技术研究

近年来矿山法隧道断面形式多变且转换频繁,施工难度加大。由台阶法标准断面转换为双侧壁导坑法特大断面,通过常规过渡渐变的施工方法无法实现大跨度转换,并且初支结构稳定性存在安全隐患。本文以北京地铁14号线金台路站-朝阳公园站区间施工为背景,对小断面转换为超大断面施工技术进行研究,最终确定采用"侧向施工通道+复合衬砌"的方法,并合理运用暗挖辅助措施,通过监控量测系统进行数据采集分析,最后顺利完成断面转换施工。     

基于拱盖法的超大断面暗挖隧道洞内逆作工法关键技术研究

基于拱盖法的超大断面暗挖隧道洞内逆作工法是借鉴"明挖逆作"的施工理念,采用双侧壁导坑法或其他分部开挖工法完成隧道拱部开挖与二衬拱盖施工,在拱盖形成后,隧道中下部断面通过永临结合的支锚体系和合理的施工组织,通过开挖支护与衬砌结构的逆作法施工减小工程风险,降低施工难度;在隧道中下部断面施工阶段,沿隧道纵向、横向、竖向进行三维空间施工组织,为隧道施工提供了充足的施工作业空间.目前,该工法已成功应用于重庆轨道交通环线一期工程民安大道站主体隧道工程建设.通过工程实践证明,该工法在降低工程风险、减小施工难度的同时,能有效提高施工效率、减少工程投资、节约工期.     

戴云山隧道燕尾段施工数值仿真分析

国内外燕尾式隧道的修建起步较晚,相应的技术难度较大,缺少施工经验和技术标准。利用大型有限元软件对新建向莆铁路戴云山隧道燕尾段工程开挖进行了仿真模拟,通过对围岩应力场、位移场和支护体系受力特点的分析研究,指出大跨段拱顶下沉和拱底回弹较大,连拱段中墙上方岩体最为脆弱、中墙偏移、墙身偏压、墙底受拉,小净距段中夹岩柱承受压力较大。针对上述问题,提出了相应的施工建议与对策,对燕尾段现场施工具有一定的指导意义。     

高海拔超长铁路隧道TBM施工断面优化的探讨

TBM(Tunnel Boring Machine)施工的高海拔超长隧道面临开挖断面较大和TBM直径统一的问题,考虑采用刚性接触网、减小疏散通道宽度、缩小净空有效面积等措施对TBM施工隧道内轮廓和断面进行优化。通过建立TBM施工隧道衬砌和底部结构模型、高海拔隧道内接触网模型,对TBM施工隧道断面进行对比分析及优化。研究结果表明:160 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于接触网安装要求,采用刚性接触网时隧道开挖断面面积比采用柔性接触网时减小9.88 m^2;200 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于空气动力学要求,净空有效面积采用48.00 m^2时隧道开挖断面面积比设计规范要求减小4.64 m^2;TBM+刚性接触网可显著降低隧道工程造价、减少隧道弃渣量,有利于TBM同步衬砌技术实施,提高隧道防灾能力。     

大跨度四线铁路车站隧道内轮廓研究

对于大跨度四线隧道,相比传统单、双线铁路隧道,其开挖跨度及开挖面积要大得多。一方面,为提高隧道空间的利用率、降低工程成本,其断面形式将更加扁平,开挖后的应力重分布状态恶化,增加了隧道结构设计和施工的难度。反之,单纯从受力考虑,衬砌结构宜采用近圆形的内轮廓,导致空间利用率降低,开挖量及圬工大幅度增加,势必产生浪费,增加成本。基于贵昆铁路六盘水至沾益段增建二线上的乌蒙山2号四线车站大跨度隧道,在满足建筑限界及相关作业要求条件下,在技术可行、经济合理的范围内,通过对大跨度四线隧道不同扁平率洞室的围岩应力、位移及塑性区,衬砌结构的承载力及经济性对比等进行研究,以确定经济合理的衬砌内轮廓及其扁平率范围,为特大跨度隧道衬砌内净空拟定提供参考与指导。     

深埋山岭隧道帷幕注浆段衬砌外水压力研究

通过建立深埋山岭隧道的渗流模型,分析外水压力对支护体系的荷载影响,推导出帷幕注浆段衬砌外水压力的计算公式以及隧道内最大涌水量公式,并就理论公式结合工程实际情况展开探讨。同时,对太行山隧道帷幕注浆段外水压力进行现场测试。测试数据表明,由于监测时间较短、测点选择等原因,虽然帷幕注浆段衬砌外水压力较小,但考虑到后期外水压力的增加,为确保隧道运营期安全,需加强高压富水段外水压力持续监测。     

高原冻土地区特大断面隧道洞口浅埋段施工技术

结合兰新铁路第二双线祁连山隧道进口浅埋段施工技术,阐述高原冻土地区浅埋段采取拱墙长管棚配合中隔壁法开挖的方案进行施工,不仅能有效的加固围岩,确保了隧道结构的稳定,而且此方案操作相对简单,大大降低了施工成本,提高了工效。